Elektrische lading opgeslagen in een condensator – problemen en oplossingen

1. Bepaal de lading in condensator C5.

Bekend:Elektrische lading opgeslagen in een condensator – problemen en oplossingen 1

Condensator 1 (C 1 ) = 6 F

Condensator 2 (C 2 ) = 6 F

Condensator 3 (C 3 ) = 3 F

Condensator 4 (C 4 ) = 12 F

Condensator 5 (C 5 ) = 6 F

Spanning (V) = 12 Volt

Gevraagd: Lading in condensator (C 5 )

oplossing:

C welke c itor

Condensator C2 en condensator C3 zijn in serie geschakeld . De equivalente condensator :

1/C A = 1/C 2 + 1/C 3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

C A = 6/3 = 2 Farad

Condensator C4 en condensator C5 zijn in serie geschakeld. De equivalente condensator :

1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12

C B = 12/3 = 4 Farad

Condensator CA en condensator CB zijn parallel geschakeld . De equivalente condensator :

C C = C A + C B = 2 + 4 = 6 Farad

Condensator C1 en condensator CC zijn in serie geschakeld :

1/C = 1/C 1 + 1/C C = 1/6 F + 1/6 F = 2/6

C = 6/2 = 3 Farad

Elektrische lading

Elektrische lading in condensator C:

q = VC = (12 Volt)(3 Farad) = 36 Coulomb

Cwatercitor 1 en Cwatercitor CC zijn in serie geschakeld zodat elektrische lading in de condensator C = elektrische lading in condensator C1 = elektrische lading in condensator CC = 36 Coulomb.

Capaciteit van cwatercitor CC is 6 Farad en lading in condensator CC is 36 Coulomb. De spanning van de condensator CC is : V = q / CC = 36 Coulomb / 6 Farad = 6 Volt

Condensator CC is de equivalente condensator voor condensator CA en condensator CB parallel geschakeld. Spanning van de condensator CC (VC) = spanning in condensator CA (VA) = spanning in condensator CB (VB) = 6 Volt.

Elektrische lading in condensator C B :

q B = V B C B = (6 Volt)(4 Farad) = 24 Coulomb

Condensator CB is de equivalente condensator voor condensator C4 en C5 in serie. In serie geschakeld zodat de elektrische lading in de condensator CB (qB) = de elektrische lading in condensator C4 (q4) = de elektrische lading in condensator C5 (q5) = 24 Coulomb.

2. Vijf identieke condensatoren met een capaciteit van 20 µF zijn in serie en parallel geschakeld, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, met een spanningsbron van 6 volt. Bepaal de totale energie die is opgeslagen in condensator C5.

Bekend:Elektrische lading opgeslagen in een condensator – problemen en oplossingen 2

Condensator C 1 = C 2 = C 3 = C 4 = C 5 = 20 µF

Spanning (V) = 6 Volt

Gezocht: Elektrische lading opgeslagen in condensator C 5

Oplossing :

Condensator

Condensator C1 en condensator C2 zijn in serie geschakeld. De equivalente condensator :

1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/20 + 1/20 = 2/20

CA = 20/2 = 10 µF

Condensator C3 en condensator C4 zijn in serie geschakeld . De equivalente condensator :

1/C B = 1/C 3 + 1/C 4 = 1/20 + 1/20 = 2/20

C B = 20/2 = 10 µF

Condensator CA en condensator CB zijn parallel geschakeld . De equivalente condensator:

C C = C A + C B = 10 + 10 = 20 µF

Condensator C C en condensator C 5 zijn in serie geschakeld:

1/C = 1/C C + 1/C 5 = 1/20 + 1/20 = 2/20

C = 20/2 = 10 µF

Elektrische lading

Elektrische lading in de equivalente condensator C:

q = VC = (6 Volt)(10 x 10⁻⁶ Farad) = 60 x 10⁻⁶ Coulomb = 60 µC

Condensator CC en condensator 5 zijn in serie geschakeld, zodat de elektrische lading in de equivalente condensator C = elektrische lading in condensator CC = elektrische lading in condensator C5 = 60 µC.

3. Vijf condensatoren zijn in serie en parallel geschakeld zoals weergegeven in de onderstaande figuur. Bepaal de elektrische ladingen in condensator C1 (1 µ = 10⁻⁶ ).

Bekend:Elektrische lading opgeslagen in een condensator – problemen en oplossingen 3

Condensator 1 (C 1 ) = condensator 5 (C 5 ) = 9 µF

Condensator 2 (C 2 ) = condensator 3 (C 3 ) = condensator 4 (C 4 ) = 6 µF

Spanning (V) = 12 Volt

Gezocht: Elektrische lading in condensator C 1

oplossing:

Condensator

Condensator C2 en condensator C3 zijn in serie geschakeld . De equivalente condensator :

1/C A = 1/C 2 + 1/C 3 = 1/6 + 1/6 = 2/6

C A = 6/2 = 3 µF

Condensator CA en condensator C4 zijn parallel geschakeld . De equivalente condensator is :

C B = C A + C 4 = 3 + 6 = 9 µF

Condensator C1 , condensator CB en condensator C5 zijn in serie geschakeld . De equivalente condensator is :

1/C = 1/C 1 + 1/C B + 1/C 5 = 1/9 + 1/9 + 1/9 = 3/9

C = 9/3 = 3 µF = 3 x 10⁻⁶ Farad

Elektrische lading

Elektrische lading in de equivalente condensator C:

q = VC = (12 Volt)(3 x 10⁻⁶ Farad) = 36 x 10⁻⁶ Coulomb = 36 µC

Condensator C1, condensator CB en condensator C5 zijn in serie geschakeld, zodat de elektrische lading in de equivalente condensator C = elektrische lading in condensator C1 = elektrische lading in de equivalente condensator CB = elektrische lading in condensator C5 = 36 µC.

Laat een bericht achter